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1　 概述

我國加入 WTO 以后, 為提高我國化工產(chǎn)品的國際競爭能力。粉體物料計(jì)量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)在化工行業(yè)粉體工程中的應(yīng)用尤顯重要 。顧名思義 ,“粉體”既包括了粉狀 、 顆粒狀物料, 也涵蓋了各類散裝的塊狀物料 。如何對(duì)上述各種物料實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度、 高速度以及高可靠性的計(jì)量,已成為我國化工行業(yè)粉體工程中亟待解決的問題 。現(xiàn)就此問題的最新應(yīng)用, 并結(jié)合以工業(yè)衡器稱量技術(shù)馳名世界的Yamato 衡器,在散狀粉料自動(dòng)稱量灌包 、定量自動(dòng)配料以及化工粉體物料的特性與供料裝置的選擇等方面的情況作一介紹 。

2　 自動(dòng)定量裝料稱量系統(tǒng)

自動(dòng)定量裝料秤( 俗名包裝秤 , 下同) 的應(yīng)用面甚廣 。按被計(jì)量物料的形狀, 可用于計(jì)量粉狀 、 顆粒狀、 不規(guī)則蓬松塊狀和條棒狀物料; 就包裝袋容量 ,有可稱量小至數(shù)十克的小包裝秤、近 100 kg 的中袋包裝秤,直到 1 000 kg 的大袋包裝秤; 從產(chǎn)品的秤斗結(jié)構(gòu)分類 ,有單秤斗、雙秤斗 、 4 秤斗 、10 秤斗, 乃至32 秤斗組合而成的電腦智能組合包裝秤 ; 按產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)包裝速度 , 又有每分鐘可包裝 4 包 、10 包、20包、 40 包、60 包和每分鐘最多可包裝 140 包的包裝秤。目前, 我國自動(dòng)定量裝料秤產(chǎn)品的準(zhǔn)確度等級(jí)已達(dá)到國際法制計(jì)量組織 OIML R61 檢定規(guī)程中 X( 0. 2) 直至 X( 0. 1) 級(jí)的要求 。

為了進(jìn)一步分析研究包裝計(jì)量的物料特性, 工程師們?cè)谖锪显囼?yàn)室中, 對(duì)各種物料的物理、化學(xué)特性以及加料機(jī)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)試分析, 在物料包裝動(dòng)態(tài)試驗(yàn)室中對(duì)各種不同規(guī)格的包裝秤按照 OIML 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠前的試驗(yàn)考核 。OIML R61 規(guī)定, 新生產(chǎn)的自動(dòng)定量裝料秤在投入運(yùn)行前必須進(jìn)行連續(xù)的實(shí)際物料動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 。為此 ,一種大型包裝秤物料自動(dòng)循環(huán)輸送裝置應(yīng)運(yùn)而生 ,為提高我國包裝秤制造業(yè)出廠前的動(dòng)態(tài)物料測(cè)試水平創(chuàng)造了條件 。

值得一提的是被譽(yù)為包裝秤頂尖產(chǎn)品的多頭電腦智能組合包裝秤, 它以高速度( 60 ～ 140 包/分) 、高準(zhǔn)確度[ X( 0. 1, 0 . 2) 級(jí)] 與可計(jì)量粒度不均勻的物料而風(fēng)靡全球。

山梨酸粉料的粒度小、黏性大,研制用于這種粉料的自動(dòng)包裝秤難度大。一種用于該粉料的 AD-WO 102R 型 、1 千克/包的自動(dòng)包 裝秤, 應(yīng)用了Yamato 最新開發(fā)的 FEC -700 型高速智能化稱量儀表 , 其采樣速度高達(dá) 500 次/秒 ; 螺旋加料采用了智能化無級(jí)伺服變頻調(diào)速技術(shù), 其包裝準(zhǔn)確度達(dá)到OIML R61 中的 X( 0 . 2) 級(jí) 。

一種基于翻板原理的振動(dòng)式廉價(jià)粉料包裝秤,其供料采用了多級(jí)振動(dòng)方式 ,包裝速度可達(dá) 40 包/分 ,準(zhǔn)確度可達(dá)OIML R61 中的 X( 0. 5) 級(jí) ,有極高的性能價(jià)格比。

另外, 目前一種以 Yamato 技術(shù)為代表的加料伺服控制技術(shù)已應(yīng)用于化工包裝稱量行業(yè) ,使得散狀物料稱量技術(shù)又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。現(xiàn)就采用Yamato 技術(shù)開發(fā)的 ADW -S1H01S 型自動(dòng)定量裝料秤的特點(diǎn)說明如下。

（1）、該產(chǎn)品在螺旋進(jìn)料機(jī)構(gòu)中除了采用國內(nèi)常規(guī)快 、 慢兩段加料的方法外,又采用了無級(jí)伺服變頻調(diào)速加料機(jī)構(gòu),其適用的包裝物料范圍更寬、 包裝速度高,系統(tǒng)準(zhǔn)確度高達(dá) Ref( 0 . 1) 與 X( 0. 2) 級(jí)。

（2）、 根據(jù)國內(nèi)目前化工行業(yè)粉體包裝秤的使用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)常規(guī)的夾袋裝置由于長期使用或更換包裝袋材料后夾緊力需經(jīng)常調(diào)整, 因而該產(chǎn)品采用了國際上最新流行的鴨嘴顎板式夾袋機(jī)構(gòu), 比國內(nèi)常規(guī)腰鼓形剎車帶夾袋機(jī)械的夾緊力更穩(wěn)定可靠, 長期使用無須調(diào)整, 更能適應(yīng)不同的包裝袋材料。

（3）、根據(jù)國內(nèi)目前化工行業(yè)粉體包裝秤使用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)不少包裝秤計(jì)量斗閘門經(jīng)常由于溫度改變引起物料特性變化而堵料、結(jié)拱或物料卸不凈等現(xiàn)象,還有用戶反映單閘門開閉經(jīng)常出現(xiàn)漏料的現(xiàn)象 。為此 ,該秤在計(jì)量斗出料閘門處采用了單、 雙弧面雙氣缸結(jié)構(gòu) 。此項(xiàng)與眾不同的結(jié)構(gòu)通過實(shí)踐證明對(duì)解決上述問題是十分有效的 。

（4）、 稱量儀表具有配方存儲(chǔ)功能, 當(dāng)更換稱量規(guī)格時(shí) ,所有設(shè)定參數(shù)可自動(dòng)調(diào)出。

（5）、 為方便用戶初始調(diào)秤, 系統(tǒng)具有手動(dòng)卸料、手動(dòng)松包功能。

（6）、 具有與物料提升機(jī)聯(lián)鎖功能 。

該設(shè)備系統(tǒng)性能先進(jìn)、功能完善、操作簡單 、配置靈活、 穩(wěn)定可靠、 稱量準(zhǔn)確度高、速度快,具有很高的性能價(jià)格比。

3　 自動(dòng)連續(xù)累計(jì)稱量配料系統(tǒng)

自動(dòng)連續(xù)累計(jì)秤是各種大宗散狀物料通過膠帶輸送時(shí)的自動(dòng)連續(xù)累計(jì)稱重設(shè)備。該產(chǎn)品按承載器可分為包含部分輸送機(jī)( 即稱量傳感器 、 承載器支承部分輸送機(jī)) 和包含全部輸送機(jī)( 即稱量傳感器 、承載器支承全部輸送機(jī)) 兩種 。按膠帶速度則可分為單速電子皮帶秤和變速電子皮帶秤。目前, 國際上自動(dòng)連續(xù)累計(jì)秤可分為以下三大類 。

第一類是單速、包含部分輸送機(jī)的皮帶秤 ,即我們通常所說的只有稱量功能的通過式電子皮帶秤 。此類皮帶秤在國內(nèi)使用最為廣泛 ,主要應(yīng)用在化工行業(yè)粉體工程對(duì)大宗散狀物料的連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量。

第二類是變速的包含部分輸送機(jī)的電子皮帶秤,亦即我們通常所稱的兼具稱量與定量功能的定量電子皮帶秤( 亦稱配料皮帶秤 、定量給料秤等) 。此類電子皮帶秤主要用在化工行業(yè)粉體工程中需要定量配料的散狀物料的連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量。例如在水泥生產(chǎn)線上對(duì)各種原料的配料稱量 ,在磷復(fù)肥生產(chǎn)線上對(duì)硫酸銨、 尿素、氯化鉀等原料的配料; 在合成洗滌劑生產(chǎn)線上對(duì)原料的定量配料, 等等 。

上述兩類秤的主要區(qū)別是前者的物料瞬時(shí)輸送量是變量,而后者的物料瞬時(shí)輸送量可定量控制 。

第三類是包含輸送機(jī)全部質(zhì)量的電子皮帶秤,是用于散狀物料通過膠帶輸送、自動(dòng)連續(xù)累計(jì)稱量的小型設(shè)備。此類設(shè)備既可單速又可變頻調(diào)速, 目前國內(nèi)用得較少, 主要用在如橡膠輪胎生產(chǎn)線上為控制橡膠胎面厚度的連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量等 。

目前國內(nèi)以 Yamato 的自動(dòng)連續(xù)累計(jì)秤產(chǎn)品最為典型。按被計(jì)量物料的控制方式,有第一類的 CS-EC8-U2 系列 、 CS -EC8- S2 系列電子皮帶秤和第二類的 GM -BSC -S26 系列定量電子皮帶秤。按秤的密封方式有 GM -BSC -S26 系列開放式定量給料秤與 GM -BSC22 -26 -10 系列 、GM -BSC22-36-10 系列的耐壓式計(jì)量給煤機(jī) 。還有第三類的 SCS -30/50TM 系列帶式連續(xù)動(dòng)態(tài)臺(tái)面秤。

目前,國內(nèi)的第一類通過式電子皮帶秤產(chǎn)品 ,分為下置式 、懸浮式 CS -EC8 -U2 系列、上置式 CS-EC8- S2 系列等。根據(jù)用戶需要按秤臺(tái)結(jié)構(gòu)又可分為單托輥與雙托輥兩種 ,其中單托輥的稱量準(zhǔn)確度可達(dá)到 OIML R50 中的 X( 1. 0) 級(jí),而雙托輥與上置式、懸浮式的稱量準(zhǔn)確度可達(dá)到 OIML R50 中的X( 0. 5) 級(jí) 。目前國內(nèi)用于物料輸送量最大為6 000 t/h 系統(tǒng)的該種電子皮帶秤已在上海寶鋼原料碼頭投入運(yùn)行。

目前國內(nèi)的第二類變速電子皮帶秤產(chǎn)品中的耐壓式計(jì)量給煤機(jī), 可分為進(jìn)料口口徑為 660 mm 的GM -BSC22 -26 -10 系列與進(jìn)料口口徑為 915mm 的 GM -BSC22 -36 -10 系列兩種, 這類電子皮帶秤由于與處于壓力狀態(tài)的磨碎機(jī)相接 ,因此須全密封并內(nèi)接壓縮空氣 。主要應(yīng)用于電廠磨煤機(jī)前對(duì)原料煤進(jìn)行定量連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量, 以及用于水泥廠的回轉(zhuǎn)窯前對(duì)原料進(jìn)行定量連續(xù)動(dòng)態(tài)計(jì)量 。現(xiàn)就第二類GM -BSC-S26 系列的定量電子皮帶秤作一介紹。

該秤是 Yamato 于 2000 年開發(fā)的新一代智能化系列調(diào)速定量電子皮帶配料秤產(chǎn)品, 除具有一般電子皮帶秤功能外, 還增加了一套使給料速率恒定的裝置與控制系統(tǒng) 。其實(shí)際給料速率與設(shè)定給料速率的差值由控制器控制膠帶運(yùn)行速度, 獲得所需的給料量 。

該秤適用的輸送量范圍為 0. 2～ 1000t/h, 膠帶寬度從 500～ 1 800mm , 變速器調(diào)速范圍為 10∶ 1,動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確度等級(jí)可達(dá)到國際法制計(jì)量組織 OIML R50中的 X( 0. 5) 、 ( 1. 0) 級(jí)。其主要功能和特點(diǎn)如下:

1、 采用變頻測(cè)速( VVVF 調(diào)速) ,與常規(guī)測(cè)速裝置相比可大大提高可靠性與準(zhǔn)確度 ;

2、 具有故障診斷和超流量 、 斷料報(bào)警功能 ;

3、 具有 PIO 調(diào)速功能, 提高系統(tǒng)自適應(yīng)控制能力;

4、 具有檢錘標(biāo)定裝置 ,方便日常檢測(cè);

5、 可根據(jù)用戶要求增加清掃鏈裝置 ;

6、 系統(tǒng)可采用微機(jī)控制, 實(shí)現(xiàn)一機(jī)多控, 系統(tǒng)各回路按計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的配方進(jìn)行自動(dòng)配料 ;

7、具有與上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理等功能。

4　 粉體物料特性與稱量供料裝置的關(guān)系

在化工粉體工程中 ,正確選用稱量供料裝置與粉體物料的特性有關(guān) , 它將直接關(guān)系到稱量設(shè)備的計(jì)量準(zhǔn)確度。一旦選錯(cuò)了供料裝置, 將無法保證稱量設(shè)備的計(jì)量準(zhǔn)確度?，F(xiàn)將 Yamato 衡器對(duì)化工粉體物料的特性與供料裝置的選用列于表 1。
粉體計(jì)量系統(tǒng)

5　 結(jié)束語

目前我國粉體物料計(jì)量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)在化工行業(yè)粉體工程中已得到越來越廣泛地應(yīng)用。遺憾的是不少生產(chǎn)廠和包裝秤制造廠對(duì)于粉體物料的特性缺乏足夠的重視, 也缺乏必要的試驗(yàn)和測(cè)試手段 。因此產(chǎn)品在高可靠性、高適用性、高準(zhǔn)確度以及高速度計(jì)量方面缺乏競爭力 。物料特性的科學(xué)試驗(yàn) 、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的適用性、結(jié)構(gòu)模塊的優(yōu)化 、控制微機(jī)網(wǎng)絡(luò)化以及產(chǎn)品與 OIML 標(biāo)準(zhǔn)接軌是我國粉體物料計(jì)量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)產(chǎn)品的真正發(fā)展方向。我們堅(jiān)信 , 隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快 ,實(shí)現(xiàn)與國際先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的交流與合作 ,都為帶動(dòng)我國化工粉體工程中衡器產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展起著推波助瀾的作用 。

 

 

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